DE3206064A1 - "FUEL INJECTION CONTROL SYSTEM" - Google Patents
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- DE3206064A1 DE3206064A1 DE19823206064 DE3206064A DE3206064A1 DE 3206064 A1 DE3206064 A1 DE 3206064A1 DE 19823206064 DE19823206064 DE 19823206064 DE 3206064 A DE3206064 A DE 3206064A DE 3206064 A1 DE3206064 A1 DE 3206064A1
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Description
Kraftstoff-EinspritzsteuersystemFuel injection control system
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzsteuersystem zur Steuerung des Kraftstofflusses von Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen zu einer Brennkraftmaschine und insbesondere ein derartiges System, das Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulse einer vorbestimmten Folgefrequenz und einer Impulsbreite, die als Funktion des Maschinen-Luftstromes berechnet wird, anlegen kann.The invention relates to a fuel injection control system to control the flow of fuel from fuel injectors to an internal combustion engine and in particular one such system, the fuel injection command pulses a predetermined repetition rate and a pulse width calculated as a function of the machine air flow.
Kraftstoff-Einspritzsteuersysteme werden zur Steuerung des Kraftstofflusses von Kraftstoff-Einspritzvorrich-Fuel injection control systems are used to control the flow of fuel from fuel injectors.
tungen zu einer Brennkraftmaschine unter Anlegen von Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulsen an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen verwendet. Der Brennstoffbedarf der Brennkraftmaschine, nachstehend kurz Motor genannt, wird in Form der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite und der Einspritzzeitgabe berechnet. Die Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite wird berechnet aus einer algebraischen Beziehung, die die Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite als eine Funktion der Motorluftstromgeschwindigkeit und der Motordrehzahl beschreibt. Es ist allgemein üblich, den Kraftstoffbedarf synchron zur Drehung der Motorkurbelwelle mittels Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulsen zu bestimmen, wobei deren Impulsbreite dem bei jeder Motorkurbelwellenumdrehung dem Motor zugeführten Luftstrom entspricht. Dies erfordert jedoch einen Drehzahlfühler zum Abfühlen der Drehzahl der Motorkurbelwelle, einen Bezugsimpulsgenerator zum Erzeugen von Impulsen synchron zur Motorkurbelwellenumdrehung und eine Datenverarbeitungsschaltung dafür, was zu einem verhältnismäßig komplizierten und unzuverlässigen Kraftstoff-Einspritzsteuersystem führt. Ferner führt ein Ausfallen des Motordrehzahlfühlers, des Bezugsimpulsgenerators oderconnections to an internal combustion engine with the application of fuel injection command pulses to the fuel injectors used. The fuel requirement of the internal combustion engine, hereinafter referred to as the engine, is in the form of the fuel injection pulse width and the injection timing is calculated. The fuel injection pulse width is calculated from an algebraic relationship, which is the fuel injection pulse width as a function of engine airflow velocity and engine speed describes. It is common practice to have the fuel demand synchronized with the rotation of the engine crankshaft by means of fuel injection command pulses, the pulse width of which is that of each revolution of the engine crankshaft corresponds to the air flow supplied to the motor. However, this requires a speed sensor for sensing the speed of the engine crankshaft, a Reference pulse generator for generating pulses in synchronism with the engine crankshaft rotation and a data processing circuit for what a relatively complicated and unreliable fuel injection control system leads. Furthermore, failure of the engine speed sensor, the reference pulse generator or
der Datenverarbeitungsschaltung zu Schwierigkeiten im Motortetrieb.the data processing circuit to difficulties in motor operation.
Die vorliegende Erfindung bringt ein verbessertes Kraftstoff-Einspritzsteuersystem, das die obengenannten Nachteile bekannter Kraftstoff-Einspritzsteuersysteme dadurch ausschaltet, daß Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulse mit einer vorbestimmten Folgefrequenz und einer als Punktion des Motorluftstromes berechneten Impulsbreite abgegeben werden.The present invention provides an improved fuel injection control system, that eliminates the above-mentioned disadvantages of known fuel injection control systems turns off that fuel injection command pulses with a predetermined repetition frequency and one as Puncture of the engine air flow calculated pulse width.
Gemäß der Erfindung wird ein Kraftstoff-Einspritzsteuersystem zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine mit zumindest einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung geschaffen. Das System weist einen Luftstromfühler zum Erzeugen eines die Luftstromgeschwindigkeit zum Motor anzeigenden Signals und einen Digitalrechner zum Empfang dieses Signals von dem Luftstromfühler zum Ablesen von Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerten in vorbestimmten Zeitintervallen auf. Der Digitalrechner berechnet einen Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert aus den abgetasteten Motorluftstromgeschwindigkeitswerten. Das System besitzt ferner einen Trigger-Impulsgenerator zum Erzeugen einer Folge von Triggerimpulsen mit einer vorbestimmtenAccording to the invention, a fuel injection control system for use in an internal combustion engine is provided created at least one fuel injection device. The system has an airflow sensor for generating a signal indicative of the airflow rate to the engine and a digital computer for receiving it Signal from the airflow sensor for reading engine airflow speed values at predetermined time intervals. The digital computer calculates a fuel injection pulse width value from the sampled Engine airflow velocity values. The system also has a trigger pulse generator for generating a sequence of trigger pulses with a predetermined
Folgefrequenz kürzer als die Umdrehungsperiode des Motors bei seinen maximalen Drehzahlen sowie einen Einspritzbefehlssignalgenerator zum Erzeugen eines Einspritzbefehlsimpulses mit einer Impulsbreite, die dem berechneten Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert entspricht, wobei der Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpuls der Kraftstoffeinspritzvorrichtung jedesmal dann zugeführt wird, wenn ein Trigger-Impuls vom Trigger-Impulsgenerator an sie angelegt wird.Repetition frequency shorter than the period of revolution of the engine at its maximum speeds and an injection command signal generator for generating an injection command pulse with a pulse width corresponding to the calculated fuel injection pulse width value, wherein the fuel injection command pulse is then supplied to the fuel injector each time when a trigger pulse is applied to it from the trigger pulse generator.
Der Digitalrechner berechnet den Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert durch Addieren einer vorbestimmten An-The digital computer calculates the fuel injection pulse width value by adding a predetermined amount
zahl von Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerten, die nacheinander in vorbestimmten Zeitintervallen abgetastet werden. Der Trigger-Impulsgenerator erzeugt Trigger-Impulse mit einer vorbestimmten Folgefrequenz entsprechend dem Zeitintervall, während dem die vorbestimmte Anzahl von Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerten addiert wird.number of engine airflow speed values, sequentially are sampled at predetermined time intervals. The trigger pulse generator generates trigger pulses with a predetermined repetition rate corresponding to the time interval during which the predetermined number of Engine airflow velocity values is added.
Bei einer alternativen Ausführungsform besitzt das System ferner einen Bezugsimpulsgenerator zum Erzeugen einer Folge von Bezugsimpulsen synchron zur Motordrehzahi, einen Steuersignalgenerator zum Erzeugen eines Steuersignals, das zwischen einem hohen und niedrigen Pegel veränderbar ist, und eine Torschaltung mit Eingängen, die mit dem Trigger-Impulsgenerator und dem Bezugsimpulsgenerator verbunden sind. Die Torschaltung spricht auf ein Steuersignal mit hohem Wert von dem Steuersignalgenerator an und läßt Trigger-Impulse vom Trigger-Impulsgenerator zu dem Einspritzbefehlsignalgenerator durch.In an alternative embodiment, the system has also a reference pulse generator for generating a sequence of reference pulses synchronous with the engine speed, a control signal generator for generating a control signal which is between a high and low level is changeable, and a gate circuit with inputs that connect to the trigger pulse generator and the reference pulse generator are connected. The gate circuit responds to a high level control signal from the control signal generator on and lets trigger pulses from the trigger pulse generator to the injection command signal generator.
Die Torschaltung spricht auf ein Steuersignal von dem 20The gate circuit responds to a control signal from the 20th
Steuersignalgenerator mit niedrigem Pegel an und laßtControl signal generator with low level on and leave
Bezugsimpulse von dem Bezugsimpulsgenerator zu dem Einspritzbefehlsignalgenerator durch. Der Digitalrechner tastet normalerweise die Motordrehzahlwerte von den Bezugsimpulsen ab, berechnet den Kraftstrom-Einspritzim-25 Reference pulses from the reference pulse generator to the injection command signal generator by. The digital computer normally samples the engine speed values from the reference pulses off, calculates the power injection im-25
pulsbreitenwert durch Dividieren des abgetasteten Luftstromgeschwindigkeitswertes durch den abgetasteten Drehzahlwert und hält das Steuersignal auf seinem niedrigen Pegel! Tritt ein Fehler in dem Bezugsimpulsgenerator oderpulse width value by dividing the sampled airflow velocity value by the sampled speed value and holds the control signal at its low Level! If an error occurs in the reference pulse generator or
der zugeordneten Schaltung auf, dann ändert der Digital-30 of the assigned circuit, then the Digital-30 changes
rechner das Steuersignal auf seinen hohen Pegel und berechnet den Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert durch Addition einer vorbestimmten Anzahl von Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerten, die nacheinander in vorbestimmgg ten Intervallen abgetastet werden. Der Digitalrechner kann das Steuersignal auf seinen hohen Pegel ändern und berechnet den Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert durchcalculates the control signal to its high level and calculates the fuel injection pulse width value Addition of a predetermined number of engine airflow speed values, which successively in predetermined th intervals are sampled. The digital computer can change the control signal to its high level and calculates the fuel injection pulse width value
Addieren einer vorbestimmten Anzahl von Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerten, wenn die Folgefrequenz der Bezugsimpulse einen vorbestimmten Wert überschreitet. Adding a predetermined number of engine airflow velocity values, when the repetition frequency of the reference pulses exceeds a predetermined value.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Systems unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Other features and advantages of the present invention emerge from the following description of exemplary embodiments of the system according to the invention Referring to the drawings.
Es zeigenShow it
Fig. Λ ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Kraftstoff-Einspritzsteuersystems Fig. Λ is a block diagram of a first embodiment of a fuel injection control system
gemäß der Erfindung,
15according to the invention,
15th
Fig. 2 ^ bestehend aus den Figurteilen 2A, 2B, 2C, 2D und 2E, drei Signalformen, die sich an verschiedenen Punkten in dem Blockschaltbild nach Fig. 2 ^ consisting of the figure parts 2A, 2B, 2C, 2D and FIG. 2E, three waveforms which can be found at different points in the block diagram according to
Fig. 1 im Zusammenhang von Änderungen in dem 20Fig. 1 in connection with changes in the 20th
Zählwert von zwei Zählern ergeben,Count value of two counters result,
• Fig. 3A, 3B und JC Flußdiagramme zur Veranschaulichung• Figures 3A, 3B and JC are flow charts for illustrative purposes
der Arbeitsweise des bei dem System nach Fig.1the operation of the in the system according to Fig.1
verwendeten Digitalrechners zur arithmeti-25 used digital computer for arithmeti-25
sehen Berechnung von Werten für den Kraftstoff -see calculation of values for the fuel -
Zuführbedarf in Form der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite und der Einspritzzeitgabe,Supply requirement in the form of the fuel injection pulse width and the injection timing,
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzsteuersystems ,Fig. 4 is a block diagram of a second embodiment of the fuel injection control system according to the invention ,
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Arg5 beitsweise des in dem System nach Fig. 4· verFig. 5 is a flow chart to illustrate the Arg 5 mode of operation in the system of Fig. 4 · ver
wendeten Digitalrechners zum arithmetischen Berechnen von Werten für den Kraftstoff-Zu-used digital computers for the arithmetic calculation of values for the fuel supply
-χ--χ-
führbedarf in Form der Kraftstoff-Einspritzdriving requirement in the form of fuel injection
impulsbreite und der Einspritzzeitgabe undpulse width and injection timing and
Fig. 6 ein Blockdiagramm eines bekannten Kraftstoff-Einspritzsteuersystems. Fig. 6 is a block diagram of a known fuel injection control system.
Gemäß Fig. 6 besitzt das bekannte Kraftstoff-Einspritzsteuersystem einen Digitalrechner A, der mit einer Eingangssschaltung B und einer Ausgangsschaltung C über eine Zweiweg-Datensammelleitung D in Informationsaustausch ist. Die Eingangsschaltung B empfängt verschiedene Eingangssignale beispielsweise E, F und G, die die Motorluftstrom-Geschwindigkeit (Motorluftstrom pro Zeiteinheit) Q, die Motordrehzahl N und die Motorkühlertemperatür darstellen, sowie ein mit der Motorumdrehung synchronisiertes Impulssignal H. Die Eingangsschaltung B wandelt aufeinanderfolgend analoge Eingangssignale in die Digitalform um und führt sie dem Digitalrechner A über die Datensammelleitung D zu. Der Digitalrechner A erstellt einen grundlegenden Impulsbreitenwert T , der proportional dem Motorluftstrom für eine Motorumdrehung ist und der berechnet wird durch Dividieren der Motorluftstromgeschwindigkeit Q durch die Drehzahl N. Der Digitalrechner bestimmt eine Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite T. durch Korrigieren des grundlegenden Impulsbreitenwertes T bezüglich der Motorkühlmitteltemperatur. Der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T^ wird der Ausgangsschaltung C zugeführt, die synchron mit dem mit der Motorumdrehung synchronisierten Impulssignal H Kraftstoff-30 6, the known fuel injection control system has a digital computer A, which has an input circuit B and an output circuit C via a Two-way data bus D is in information exchange. The input circuit B receives various input signals e.g. E, F and G, which are the engine airflow speed (engine airflow per unit of time) Q, the engine speed N and the engine cooler temperature, as well as a synchronized with the engine revolution Pulse signal H. The input circuit B successively converts analog input signals into converts the digital form and feeds it to the digital computer A via the data bus line D. The digital computer A creates a basic pulse width value, T, that is proportional to the engine airflow for one engine revolution and which is calculated by dividing the engine airflow speed Q by the speed N. The digital computer determines a fuel injection pulse width T. by correcting the basic pulse width value T related to the engine coolant temperature. The fuel injection pulse width value T ^ is fed to the output circuit C, which is synchronized with the engine revolution synchronized pulse signal H fuel-30
Einspritzbefehlsimpulse mit einer Impulsbreite entsprechend dem Wert T^ an die nicht gezeigten Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen anlegt.Injection command pulses with a pulse width corresponding to the value T ^ to the fuel injection devices (not shown) applies.
Es wird nun auf die bevorzugten Ausführungsformen desTurning now to the preferred embodiments of the
erfindungsgemäßen Systems eingegangen.System according to the invention entered.
4 Λ4 Λ
Gemäß Pig. 1 besitzt das Kraftstoff-Einspritzsteuersystem der ersten Ausführungsform einen Digitalrechner 10, eine Eingangssteuereinheit 12, einen Trigger-Impulsgenerator 14 und eine Ausgangssteuereinheit 16. Der Digitalrechner 10 steht in Informationsaustausch mit dem Rest des Systems über eine Zweiweg-Datensammelleitung 18.According to Pig. 1, the fuel injection control system of the first embodiment has a digital computer 10, an input control unit 12, a trigger pulse generator 14 and an output control unit 16. The digital computer 10 communicates with the rest of the system over a two-way data bus 18.
Der Digitalrechner 10 besitzt eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU;, einen MUR-Lesen-Speicher (ROM; und einen The digital computer 10 has a central processing unit (CPU ;, a MUR read memory (ROM; and a
Lese-ZSchreib-Speicher (RAM;. Der Digitalrechner 10 führt arithmetische Berechnungen auf der Grundlage verschiedener Bedingungen des Motors durch, wie sie während des Motorbetriebes abgefühlt werden, um die Menge des dem Motor zugeführten Kraftstoffs, die Kraftstoff-Einspritzzeitgabe und andere Motorbetriebsfunktionen zu bestimmen.Read-ZWrite Memory (RAM;). The digital computer 10 performs arithmetic calculations based on various Conditions of the engine by how they are sensed during engine operation in order to determine the amount of fuel delivered to the engine, the fuel injection timing and determine other engine operating functions.
Die Eingangssteuereinheit empfängt analoge Eingangssignale von einem Luftstromfühler 1, einem Batterie-Span-20 The input control unit receives analog input signals from an airflow sensor 1, a battery chip 20
nungsfühler 2, einem Kühlmitteltemperaturfühler 3 und einem Sauerstoffühler 4. Der Luftstromfühler erzeugt ein Signal, das die Luftstromgeschwindigkeit zum Motor angibt; der Batteriespannungsfühler erzeugt ein Signal entsprechend der Fahrzeugbatterie-Spannungj der Kühlmit-voltage sensor 2, a coolant temperature sensor 3 and an oxygen sensor 4. The airflow sensor generates a signal indicative of the airflow rate to the engine; the battery voltage sensor generates a signal according to the vehicle battery voltage j the coolant
teltemperaturfühler erzeugt ein Signal, das die Zylinderkopf-Kühlmitteltemperatur angibt, und der Sauerstoffühler erzeugt ein Signal entsprechend der Sauerstoffkonzentration in den Motorauspuffgasen. Die Eingangssteuereinheit 12 weist einen analogen Multiplexer und einen Analog-/ Digital-Wandler auf. Die dem Multiplexer zugeführten analogen Eingangssignale werden eines nach dem anderen durch den A/D-Wandler in digitale Form umgewandelt. Die A/D -Wandlung wird durch einen Befehl von dem Digitalrechner 10 eingeleitet, der den umzuwandelnden Eingangskanal auswählt. Am Ende des Umwandlungszyklus erzeugt der A/D-Wandler ein Unterbrechungssignal, nach dem dietemperature sensor generates a signal that indicates the cylinder head coolant temperature and the oxygen sensor generates a signal corresponding to the oxygen concentration in the engine exhaust gases. The input control unit 12 has an analog multiplexer and an analog / Digital converter on. The ones fed to the multiplexer analog input signals are converted into digital form one by one by the A / D converter. the A / D conversion is initiated by a command from digital computer 10 which selects the input channel to be converted. Generated at the end of the conversion cycle the A / D converter an interrupt signal, after which the
Daten über die Datensammelleitung 18 auf Befehl des Digitalrechners 10 in den Rechenspeicher eingelesen werden. Die Eingangs-Steuereinheit 12 kann auch Eingangsvorrichtungen zur Anzeige eines geschlossenen Schalters aufweisen, die AN-/AB-Signale von einem Starterschalter und einem Drosselschalter empfangen und die Daten über die Datensammelleitung 18 auf Befehl des Digitalrechners 10 in den Rechnerspeicher einlesen. Die Eingangs-Steuereinheit 12 besitzt Zeitgabevorrichtungen, die Unterbrechungssignale an die zentrale Verarbeitungseinheit des Digitalrechners anlegen.Data are read into the computing memory via the data bus 18 on command of the digital computer 10. The input control unit 12 can also have input devices for indicating a closed switch that receive the ON / DOWN signals from a starter switch and a throttle switch and transmit the data via read the data bus 18 on command of the digital computer 10 into the computer memory. The input control unit 12 has timing devices that send interrupt signals to the central processing unit of the digital computer.
Der Trigger-Impulsgenerator 14 besitzt eine Zeitgabeschaltung mit einem Register 14-1, einem Komparator 142 und einem Zähler 145 zur Erzeugung einer Folge von Trigger-Impulsen 14a mit einer vorbestimmten Frequenz oder eine vorbestimmten Folgeperiode. Das Register 141 speichert auf Befehl des Digitalrechners einen vorbestimmten Wert, dar der Folgefrequenz der Trigger-Impulse 14a entspricht. Der Zähler 143 empfängt Taktimpulse und zählt von 0 mit einer vorbestimmten Frequenz aufwärts. Der Vergleicher 142 setzt den Zähler 143 auf Null und erzeugt gleichzeitig einen Trigger-Impuls 14a jedesmalThe trigger pulse generator 14 has a timing circuit with a register 14-1, a comparator 142 and a counter 145 for generating a sequence of Trigger pulses 14a with a predetermined frequency or a predetermined subsequent period. Register 141 saves a predetermined value on command of the digital computer, representing the repetition frequency of the trigger pulses 14a corresponds. The counter 143 receives clock pulses and counts up from 0 at a predetermined frequency. The comparator 142 sets the counter 143 to zero and at the same time generates a trigger pulse 14a each time
dann, wenn der Zählwert in dem Zähler den in dem Register 25when the count value in the counter corresponds to that in the register 25
141 gespeicherten Wert erreicht.141 stored value reached.
Die Ausgangs-Steuereinheit 16 besitzt ein Register 161, einen Komparator 162, einen Zähler 163 und ein R/S-Flip-Flop 164. Das Register 161 speichert auf Befehl des Digitalrechners 10 einen Wert entsprechend dem Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T., der durch den Digitalrechner in nachstehend zu beschreibender Weise berechnet wurde. Der Zähler 163 empfängt Taktimpulse und beginnt von Null an mit einer vorbestimmten Frequenz abhängig von einem Trigger-Impuls 14a von dem Trigger-Impulsge-The output control unit 16 has a register 161, a comparator 162, a counter 163 and an R / S flip-flop 164. Register 161, upon instruction from digital computer 10, stores a value corresponding to the fuel injection pulse width value T. calculated by the digital computer in a manner to be described below became. The counter 163 receives clock pulses and begins from zero at a predetermined frequency depending on a trigger pulse 14a from the trigger pulse generator
nerator 14 aufwärts zu zählen. Der Trigger-Impuls 14a wird auch an den Setzeingang S des Flip-Flops 164 angelegt. Der Komparator 162 stellt den Zähler 163 auf Null und legt gleichzeitig ein Rückstellsignal 162a an den Rückstelleingang R des Flip-Flops 164 jedesmal dann, wenn der Zählwert in dem Zähler 163 den in dem Register 161 gespeicherten Wert erreicht. Das Flip-Flop 164 wird mit der Erzeugung des Trigger-Impulses 14a von dem Trigger-Impulsgenerator 14 gesetzt und bei der Erzeugung des Rückstellsignals 162a von dem Komparator rückgestellt. Somit erzeugt das Flip-Flop 164 ein Kraftstoff-Einspritzbefehlssignal 16a mit einer Impulsbreite, die dem in dem Register 161 gespeicherten Wert entspricht, und einer Folgefrequenz entsprechend dem in dem Register 141 gespeicherten Wert. Das Kraftstoff-Einspritzbefehlssignal 16a wird an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen zur Steuerung des Kraftstofflusses zum Motor angelegt.generator 14 to count up. The trigger pulse 14a is also applied to the set input S of the flip-flop 164. The comparator 162 sets the counter 163 to zero and at the same time applies a reset signal 162a to the Reset input R of flip-flop 164 every time the count value in counter 163 matches that in the register 161 stored value reached. The flip-flop 164 is with the generation of the trigger pulse 14a set by the trigger pulse generator 14 and at the Generation of reset signal 162a from the comparator reset. Thus, the flip-flop 164 generates a fuel injection command signal 16a with a pulse width corresponding to the value stored in register 161, and a repetition rate corresponding to the value stored in register 141. The fuel injection command signal 16a is applied to the fuel injectors to control the flow of fuel to the engine.
Fig. 2 zeigt drei Signalformen mit der Spannung über der Zeit für die Signale 14a, 162a und 16a in Verbindung mit Änderungen in den Zählwerten der Zähler 143 und 163. Fig. 2A veranschaulicht Änderungen in dem Zählwert des Zählers 143 des Trigger-Impulsgenerators 14, während Fig. 2B die Trigger-Impulse 14a, erzeugt durch den Kom-FIG. 2 shows three voltage versus time waveforms for signals 14a, 162a and 16a in conjunction with FIG Changes in the counts of counters 143 and 163. 2A illustrates changes in the count of counter 143 of trigger pulse generator 14 during Fig. 2B the trigger pulses 14a, generated by the Com-
parator 142 des Trigger-Impulsgenerators 14,veranschaulicht. Der Zählwert erhöht sich mit einer vorbestimmten Frequenz oder Geschwindigkeit bis er denjenigen Wert erreicht, der unter Steuerung des Digitalrechners 10 in dem Register 141 gespeichert wurde. Erreicht der Zählwert diesen Wert, dann geht der Zählwert auf Full und beginnt sich wieder zu erhöhen. Gleichzeitig erzeugt der Komparator 142 einen Trigger-Impuls 14a. Das Zeitintervall zwischen dem Auftreten aufeinanderfolgender Trigger-Impulse 14a hängt ab von dem in dem Register 141 gespeicherten Wert.parator 142 of the trigger pulse generator 14 illustrated. The count increases at a predetermined frequency or speed until it reaches that value reached, which was stored in the register 141 under the control of the digital computer 10. When the count value is reached this value, then the count goes to full and starts increasing again. Simultaneously generated the comparator 142 a trigger pulse 14a. The time interval between occurrences of consecutive Trigger pulses 14a depend on the value stored in register 141.
Fig.2C veranschaulicht Änderungen in dem Zahlwert des Zählers 163 der Ausgangs-Steuereinheit und Fig. 2D veranschaulich das Rückstellsignal 162a, das vom Komparator 162 der Ausgangs-Steuereinheit 16 erzeugt wird. Der Zählwert erhöht sich mit einer vorbestimmten Frequenz bis er den Wert erreicht, der durch den Digitalrechner 10 vorbestimmt und in dem Register 161 gespeichert ist. Erreicht der Zählwert diesen Wert, dann geht die Zählung auf Null und der Komparator 162 erzeugt einen Rückstellimpuls 162a. Der Zählwert bleibt auf Null bis der Zähler 163 einen Trigger-Impuls 14a von dem Trigger-Impulsgenerator empfängt, worauf die Zählung wieder erhöht wird.Figure 2C illustrates changes in the numerical value of the Counter 163 of the output control unit and FIG. 2D illustrates the reset signal 162a obtained from the comparator 162 of the output control unit 16 is generated. The count value increases at a predetermined frequency until it reaches reaches the value which is predetermined by the digital computer 10 and stored in the register 161. Achieved the count value that value, then the count goes to zero and the comparator 162 generates a reset pulse 162a. The count remains at zero until the counter 163 receives a trigger pulse 14a from the trigger pulse generator receives, whereupon the count is increased again.
Fig. 2E zeigt das Kraftstoff-Einspritzbefehlssignal 16a, das von der Ausgangs-Steuerschaltung 16 an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen angelegt wird. Wenn das Flip-Flop 164 an seinem Setzeingang S einen Trigger-Impuls 14a von dem Trigger-Impulsgenerator 14 empfängt, dann wechselt das Kraftstoff-Einspritzungsbefehlssignal 16a am Ausgang des Flip-Flops auf einen hohen Pegel und bleibt in diesem Zustand bis ein Ruckste11signal 162a vom Komparator 162 an den Rückstelleingang R des Flip-Flops 164 angelegt wird. Nach Erzeugung des Rückstell-Fig. 2E shows the fuel injection command signal 16a sent from the output control circuit 16 to the Fuel injectors is applied. When the flip-flop 164 has a trigger pulse at its set input S 14a receives from the trigger pulse generator 14, then the fuel injection command signal changes 16a at the output of the flip-flop to a high level and remains in this state until a jerk signal 162a is applied from the comparator 162 to the reset input R of the flip-flop 164. After generating the reset
3Q signals 162a wechselt das Kraftstoff-Einspritzbefehlssignal von seinem hohen auf einen niedrigen Pegel und bleibt in diesem Zustand bis ein Trigger-Impuls 14a wieder an den Setzeingang S des Flip-Flops angelegt wird. Das Zeitintervall, während dem das Kraftstoff-Einspritzungsbefehlssignal 16a auf dem hohen Pegel bleibt, ist abhängig von dem in dem Register 161 gespeicherten3Q signals 162a changes the fuel injection command signal from its high to low level and remains in this state until a trigger pulse 14a is again applied to the set input S of the flip-flop. The time interval during which the fuel injection command signal 16a remains high depends on what is stored in register 161
Wert und die Periode des Kraftstoff-Einspritzbefehlssignals hängt ab von dem in dem Register 141 gespeicherten Wert. Somit hat das Kraftstoff-EinspritzbefehlssignalValue and period of the fuel injection command signal depends on the value stored in register 141. Thus, the fuel injection command signal has
16a ein Tastverhältnis, das dem Wert im Register 161 ge-5 16a is a duty cycle that corresponds to the value in register 161
teilt durch den Wert im Register 141 entspricht.divides by the value in register 141.
Fig. 3 zeigt drei Flußdiagramme zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Digitalrechners 10, der dazu verwendet wird, arithmetisch Werte für den Kraftstoffbedarf in Form der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite und der Einspritzzeit zu berechnen.3 shows three illustrative flow charts the operation of the digital computer 10, which is used to arithmetically calculate values for the fuel requirement in Calculate the shape of the fuel injection pulse width and the injection time.
Fig. 3A zeigt ein Flußdiagramm der Programmierung des Digitalrechners, das mit einem RESTART-Schritt 200 beim Schließen eines Stromversorgungsschalters zur Rückstellung des Systems beginnt. Bei Schritt 201 in dem Programm wird das System in die Anfangseinstellung gebracht, um zu gewährleisten, daß alle Anzeigen und Konstanten aufFIG. 3A shows a flow diagram of the programming of the digital computer which begins with a RESTART step 200 in Closing a power switch to reset the system begins. At step 201 in the program the system is set to its initial setting to ensure that all displays and constants are on
2Q vorgeschriebene Bedingungen und Werte gebracht werden, bevor der Programmablauf folgt. In diesem Schritt können beispielsweise ein Markierungszeiger gesetzt, RAM-Speicherstellen gelöscht und dergleichen Maßnahmen durchgeführt werden. Nachdem das System in die Anfangseinstel- lung gebracht wurde, werden im Schritt 202 die Werte für die abgefüllten Motorbetriebsparameter in den Rechner-Speicher eingelesen. Im Schritt 203 im Programm wird durch den Digitalrechner ein Kraftstoff-Einspritzimpulsbreiten-Korrekturfaktor C für die Motorkühlmitteltemperatür,den Auspuffgas-Sauerstoffgehalt, die Fahrzeugbatterie-Spannung, die Motorbeschleunigung, die Motorverzögerung und dgl. arithmetisch berechnet. Im Schritt 204 berechnet der Digitalrechner die erforderliche EGR-Ventilposition, die Zündzeitgabe und andere Motorbetriebsvariable mit Ausnahme der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite. Die Maßnahmen im Schritt 204 können die Ausgabe2Q prescribed conditions and values are brought, before the program sequence follows. In this step, for example, a marker pointer can be set, RAM storage locations deleted and similar measures are carried out. After the system returns to the initial development has been brought, the values for the filled engine operating parameters are stored in the computer memory in step 202 read in. At step 203 in the program, a fuel injection pulse width correction factor is applied by the digital computer C for the engine coolant temperature, the Exhaust gas oxygen content, the vehicle battery voltage, the engine acceleration, the engine deceleration and the like. Arithmetically calculated. Calculated in step 204 the digital computer calculates the required EGR valve position, ignition timing and other engine operating variables other than fuel injection pulse width. The action in step 204 can output
berechneter Werte und die Prüfung der zum Abfühlen der erforderlichen Motorbetriebspararaeter verwendeten Sensoren umfassen. Bei Beendigung der Maßnahmen im Schritt 204· läuft das Programm zum Schritt 205, gemäß dem es zum Beginn.des Schritts 202 zurückkehrt.calculated values and checking the sensors used to sense the required engine operating parameters include. Upon completion of the measures in step 204 · the program runs to step 205, according to which it is to Beginning of step 202 returns.
Fig. 3B zeigt ein Flußdiagramm der Programmierung des Digitalrechners, bei dem die verschiedenen Eingangssignale zu dem analogen Multiplexer nacheinander durch den A/D-Wandler in die digitale Form umgewandelt und in den Rechnerspeicher eingelesen werden. Das Rechnerprogramm beginnt mit Schritt 300 beim Auftreten eines Unterbrechungssignals, das von dem Eingangs-Steuereinheit-Zeitgeber an die zentrale Verarbeitungseinheit des Digitalrechners in vorbestimmten Zeitintervallen angelegt wird. Im Schritt 301 erhöht die zentrale Verarbeitungseinheit des Digitalrechners den Inhalt eines in dem Rechnerspeicher verwendeten Zählers. Nach ErhöhenFig. 3B shows a flow diagram of the programming of the Digital computer in which the various input signals to the analog multiplexer pass through one after the other the A / D converter can be converted into digital form and read into the computer memory. The computer program begins with step 300 when one occurs Interrupt signal sent by the input control unit timer to the central processing unit of the Digital computer is applied at predetermined time intervals. In step 301 the central processing unit increments of the digital computer the content of a counter used in the computer memory. After increasing
des Zählerinhalts läuft das Programm zu einem Bestim-20 of the counter content, the program runs to a determination 20
mungsschritt 302. Die Bestimmung im Schritt 302 besteht darin, daß festgestellt wird, ob der Zählwert in dem Zähler gleich der binären Zahl 0001 ist. Ist dies der Fall, dann läuft das Programm nach Schritt 303, in dem das die Motorluftstrom-Geschwindigkeit anzeigende Signaldetermination step 302. The determination in step 302 is to determine whether the count is in the Counter is equal to the binary number 0001. If this is the case, then the program runs after step 303, in which the signal indicative of engine airflow speed
in eine Digitalform übergeführt und in den Rechnerspeicher eingelesen wird. Ist die Antwort Nein, dann wird im Schritt 304- eine weitere Prüfung durchgeführt, ob der Zählwert gleich der Binärzahl 0010 ist. Bejahen-converted into digital form and stored in the computer memory is read. If the answer is no, a further test is carried out in step 304- whether the count is equal to the binary number 0010. Affirmative-
Q0 denfalls läuft das Programm zu einem Schritt 305» in dem das die Fahrzeugbatterie-Spannung anzeigende Signal in die Digitalform übergeführt und in den Rechnerspeicher eingelesen wird. Ist die Antwort Nein, dann wird im Schritt 306 eine andere Prüfung vorgenommen und zwar Q0 denfalls the program proceeds to step 305, "in which the vehicle battery voltage indicating signal is converted into digital form and read into the computer memory. If the answer is no, then another test is made in step 306
3g dahingehend, ob der Zählwert gleich der Binärzahl 0011 ist. Ist dies der Fall, dann läuft das Programm nach Schritt 307, indem das die Kühlmitteltemperatur anzei- 3 g to the effect of whether the count value is equal to the binary number 0011. If this is the case, the program runs according to step 307 in which the coolant temperature is displayed.
gende Signal in die Digitalform übergeführt und in den Rechnerspeicher eingelesen wird. Andernfalls läuft das Programm nach Schritt 308, gemäß dem das die Auspuffgas-Sauerstoffkonzentration anzeigende Signal in die Digitalform übergeführt und in den Rechnerspeicher eingelesen wird. Hiernach läuft das Programm zum Schritt 309, gemäß dem der Zähler gelöscht wird, und dann zum Endschritt 310.converting signal into digital form and into the Computer memory is read. Otherwise it works The routine after step 308, according to which the exhaust gas oxygen concentration The indicating signal is converted into digital form and read into the computer memory will. The program then proceeds to step 309 according to FIG the counter is cleared, and then to final step 310.
Fig. 3C veranschaulicht ein Flußdiagramm der Programmierung des Digitalrechners zur Berechnung des Kraftstoff -Einspritzimpulsbreitenwertes T-. Das Rechnerprogramm beginnt mit Schritt 400 bei Auftreten eines Unterbrechungssignals von dem Eingangs-Steuereinheit-Zeitgeber,Figure 3C illustrates a programming flow diagram of the digital computer for calculating the fuel -injection pulse width value T-. The computer program begins with step 400 when an interrupt signal occurs from the input control unit timer,
das mit einer vorbestimmten Frequenz erzeugt wird. Im Schritt 401 in dem Programm wird der Motorluftstrom-Geschwindigkeit swert Q abgelesen und im Schritt 402 berechnet die zentrale Verarbeitungseinheit des Digitalrechners einen akkumulativen Motorluftstrom-Geschwindigkeitswert Qs durch Addieren des abgelesenen Motorluftstrom-Geschwindigkeitswertes Q zu dem vorherigen akkumulativen Motorluftstrom-Geschwindigkeitswert Qs1. Hierauf läuft das Programm zu einem Prüfungsschritt 403.which is generated at a predetermined frequency. In step 401 in the program, the engine airflow speed s value Q is read and in step 402 the central processing unit of the digital computer calculates an accumulative engine airflow speed value Qs by adding the read engine airflow speed value Q to the previous accumulative engine airflow speed value Qs 1 . The program then runs to a test step 403.
_5 Hier wird festgestellt, ob die akkumulative Summe der Anzahl von Malen, die die Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerte addiert wurden, gleich einem vorbestimmten Wert ist, der wie in dem Diagramm gezeigt, beispielsweise 5 sein kann, wobei dies keine Beschränkung darstellt. Ist 5 Here it is determined whether the accumulative sum of the number of times the engine airflow velocity values have been added is equal to a predetermined value which, as shown in the diagram, may be, for example, 5, but this is not a limitation. is
3Q dies nicht der Fall, dann läuft das Programm zum Endschritt 407- Bejahendenfalls geht das Programm zum Schritt 404 über, gemäß dem die zentrale Verarbeitungseinheit des Digitalrechners einen Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert Ti durch Multiplizieren des berechneten akkulmulativen Motorluftstrom-Geschwindigkeit des Wertes Qs mit dem Korrekturfaktor C arithmetisch berechnet, der im Schritt 203 gemäß dem Programm nach Fig. 3AIf this is not the case, the program runs to the end step 407- If so, the program proceeds to step 404, according to which the central processing unit of the digital computer determines a fuel injection pulse width value Ti by multiplying the calculated accumulative engine airflow speed of the Value Qs is arithmetically calculated with the correction factor C, that in step 203 according to the program of FIG. 3A
berechnet wurde. Ira Schritt 405 wird der berechnete Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T^ ausgegeben. Hierauf läuft das Programm zum Schritt 406, gemäß dem der akkumulative Luftstrom-Geschwindigkeitswert Qs auf Null gestellt wird, sowie zum Endschritt 407.was calculated. Ira step 405 becomes the calculated Fuel injection pulse width value T ^ output. The program then proceeds to step 406 in which the accumulative airflow velocity value Qs is accumulated Is set to zero, as well as to final step 407.
Die Ausgangssteuerschaltung 16 gibt an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen Kraftstoff-Einspritz-Befehlsrmpulse 16 mit einer vorbestimmten Folgefrequenz und einer Impulsbreite T^ ab. Die Impulsbreite T^, die im Prinzip durch Addition einer vorbestimmten Anzahl von Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerten Q berechnet wurde, die nacheinander in vorbestimmten Zeitintervallen abgelesen vrur-The output control circuit 16 outputs to the fuel injectors Fuel injection command pulses 16 with a predetermined repetition frequency and a Pulse width T ^ ab. The pulse width T ^, in principle by adding a predetermined number of engine airflow velocity values Q was calculated, which were read one after the other at predetermined time intervals.
, _ den, entspricht dem Integral des Motorluftstroms. Somit 15, _ den, corresponds to the integral of the engine air flow. Consequently 15th
entspricht die Zuführung von Kraftstoff von Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen zu dem Motor, dem Motorluftstrom pro Zeiteinheit, wenn die Folgeperiode der Trigger-Impulssignale 14a gleich dem Zeitintervall ist, während dem die vorbestimmte Anzahl von Motorluftstrom-Geschwin-corresponds to the supply of fuel from fuel injection devices to the engine, the engine airflow per unit time when the subsequent period of the trigger pulse signals 14a is equal to the time interval during which the predetermined number of engine airflow speeds
digkeitswerten Q addiert werden. Es ist zu beachten, daß die Folgefrequenz des Trigger-Impulssignals 14a, d.h. das Kraftstoff-Einspritzintervall kürzer sein sollte als die Periode der Umdrehung der Motorkurbelwelle bei ihren maximalen Drehzahlen, da die Kraftstoff-Einspritzzeitgabe nicht abhängig ist von der Motorkurbelwellen-Umdrehung. quality values Q are added. It should be noted that the repetition frequency of the trigger pulse signal 14a, i. the fuel injection interval should be shorter than the period of rotation of the engine crankshaft at their maximum speeds, since the fuel injection timing is not dependent on the engine crankshaft rotation.
Es sei nun angenommen, daß das Rechnerprogramm im Schritt 300 der Fig. 3B alle 0,512 Millisekunden und das Rechnerprogramm im Schritt 400 der Fig. 3C alle 2,048 (0,512 χ 4) Millisekunden eintritt und daß die erforderliche akkumulative Summe der Anzahl von Additionen der Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerte Q = 5 ist; dann kann die Folgeperiode bzw. die Aufeinanderfolge der Trigger-Impulssignale auf 10,24 (= 2,048 χ 5) Millisekunden eingestellt werden.It is now assumed that the computer program in step 300 of FIG. 3B runs every 0.512 milliseconds and the computer program in step 400 of FIG. 3C occurs every 2.048 (0.512 χ 4) milliseconds and that the required accumulative sum of the number of additions of the engine airflow velocity values Q = 5 is; then the following period or the sequence of the trigger pulse signals can be increased to 10.24 (= 2.048 χ 5) Milliseconds.
4Ür4Ür
Es zeigt sich aus dem Vorangehenden, daß das Kraftstoff-Einspritzsteuersystem der vorliegenden Erfindung die Kraftstoffzufuhr von den Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen zu einer Brennkraftmaschine proportional zum Luftstrom zu der Maschine gehalten werden kann, ohne daß ein Motordrehzahlfühler, ein Bezugsimpulsgenerator und eine Datenverarbeitungsschaltung hierfür verwendet werden muß.It is found from the foregoing that the fuel injection control system of the present invention, the fuel supply from the fuel injectors to an internal combustion engine can be kept proportional to the air flow to the engine without an engine speed sensor, a reference pulse generator and a data processing circuit can be used therefor got to.
Fig. 4- veranschaulicht ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzsteuersystems, bei dem gleiche Teile mit Fig. 1 mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das System besitzt einen Digitalrechner 10, der über eine Zweiweg-Datensammelleitung 18 mit einer Eingabe-Steuereinheit 12, einem Trigger-Impulsgenerator 1A-, einer Ausgangs-Steuereinheit 16 und einem Steuersignalgenerator 80 in Informationsaustausch steht. Der Digitalrechner 10 besitzt eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen ROM-Speicher und einen Lese-/Schreibspeicher und führt arithmetische Berechnungen auf der Grundlage verschiedener Betriebsbedingungen durch, um die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge die Kraftstoff-Einspritzzeitgabe und andere erforderliche Motorbetriebsfunktionen zu bestimmen.Fig. 4- illustrates a second embodiment of the fuel injection control system according to the invention, in which like parts with FIG. 1 are provided with the same reference numerals. The system has a digital computer 10, which via a two-way data bus line 18 with an input control unit 12, a trigger pulse generator 1A, an output control unit 16 and a control signal generator 80 is in information exchange. The digital computer 10 has a central processing unit, a ROM memory and a read / write memory and performs arithmetic calculations based on various operating conditions to obtain the amount of fuel delivered to the engine, fuel injection timing and other required engine operating functions to determine.
Die Eingangs-Steuereinheit 12 empfängt Eingangssignale von einem Luftstromfühler 1, einem Batterie-Spannungsfühler 2, einem Kühlmittel-Temperaturfühler 3 und einem Sauerstoffühler 4-, wie dies in Verbindung mit Fig. 1 "beschrieben wurde. Die Eingangs-Steuereinheit 12 weist einen analogen Multiplexer und einen Analog-Digital-Wandler auf. Die analogen Eingangssignale zu dem analogen Multiplexer werden eines nach dem anderen durch den A/B-Vandler in die Digitalform übergeführt und in den Rechnerspeicher über die Sammelleitung 18 auf Befehl des Digitalrechners 10 eingelesen. Die Eingangs-Steuerein-The input control unit 12 receives input signals from an air flow sensor 1, a battery voltage sensor 2, a coolant temperature sensor 3 and an oxygen sensor 4-, as in connection with FIG. 1 The input control unit 12 comprises an analog multiplexer and an analog-to-digital converter on. The analog input signals to the analog multiplexer are passed through the one at a time A / B-Vandler converted into digital form and into the Computer memory via the bus 18 at the command of the Read in digital computer 10. The input control
-^ Lo- ^ Lo
hext 12 empfängt zusätzliche Eingangssignale von einem Kurbelwellen-Positionsfühler 5, der erzeugthext 12 receives additional input signals from a Crankshaft position sensor 5 that generates
1.) eine Folge von elektrischen Kurbelwellen-Positionsimpulsen P , die jeweils einem Grad der Umdrehung der Motorkurbelwelle entsprechen und eine Folgefrequenz haben, die direkt proportional zur Motordrehzahl ist, und1.) a sequence of electrical crankshaft position pulses P, each corresponding to a degree of rotation of the engine crankshaft and a repetition frequency which is directly proportional to the engine speed, and
2.) einen elektrischen Bezugsimpuls P nach einer vorbestimmten
Anzahl von Graden der Umdrehung der Motorkurbelwelle, beispielsweise alle
Umdrehung bei 6-Zylinder-Motoren.2.) an electrical reference pulse P after a predetermined number of degrees of rotation of the engine crankshaft, for example every
Revolution for 6-cylinder engines.
kurbelwelle, beispielsweise alle 120° der Kurbelwellen-crankshaft, for example every 120 ° of the crankshaft
Der Trigger-Impulsgenerator 14 besitzt eine Zeitgeberschaltung mit einem Register 141, einem Komparator 142 und einem Zähler 143 zur Erzeugung eines Trigger-Impulssignals 14a mit einer vorbestimmten Frequenz. Das Register 141 speichert auf Befehl des Digitalrechners einen vorbestimmten Wert, der der Folgefrequenz des Trigger-Impulssignals 14a entspricht. Der Zähler 143 zählt Taktimpulse und zählt die Zählung von Null mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bzw. Frequenz. Der Komparator 142 stellt den Zähler 143 auf Null zurück und erzeugt gleichzeitig einen Trigger-Impuls 14a jedesmal dann, wenn der Zählwert in dem Zähler 143 den in dem Register 141 gespeicherten vorbestimmten Wert erreicht. Somit entspricht das Zeitintervall zwischen dem Auftreten aufeinanderfolgender Trigger-Impulse 14a dem in demThe trigger pulse generator 14 has a timer circuit with a register 141, a comparator 142 and a counter 143 for generating a trigger pulse signal 14a at a predetermined frequency. The register 141 stores on command of the digital computer a predetermined value corresponding to the repetition rate of the trigger pulse signal 14a. The counter 143 counts clock pulses and counts the count from zero at a predetermined speed or frequency. Of the Comparator 142 resets the counter 143 to zero and at the same time generates a trigger pulse 14a each time when the count value in the counter 143 reaches the predetermined value stored in the register 141. Thus the time interval corresponds between the occurrences successive trigger pulses 14a in the
Register 141 gespeicherten Wert.
30Value stored in register 141.
30th
Die Ausgangs-Steuereinheit 16 besitzt ein Register 161, einen Komparator 162, einen Zähler 163 und ein R/S-Flip-Flop 164. Auf Befehl des Digitalrechners 10 speichert das Register 161 einen Wert, der dem Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T. entspricht, der durch den Digitalrechner 10 in noch zu beschreibender Weise berechnet wird.The output control unit 16 has a register 161, a comparator 162, a counter 163 and an R / S flip-flop 164. At the command of the digital computer 10, the register 161 stores a value corresponding to the fuel injection pulse width value T. corresponds to which is calculated by the digital computer 10 in a manner to be described.
3206G643206G64
Der Zähler 163 beginnt Taktimpulse zu zählen, wobei die Zählung von Null mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit abhängig von einem Setzsignal 90a von einer Torschaltung 90 fortschreitet. Das Setzsignal 90a liegt auch an dem Setzeingang des Flip-Flops 164.- Der Komparator 162 stellt den Zähler 163 auf Null und legt gleichzeitig ein Rückstellsignal 162a an den Rüekstelleingang R des Flip-Flops 164 jedesmal dann, wenn der Zählwert in dem Zähler 163 den in dem Register 161 gespeicherten Wert erreicht. Das Flip-Flop 164 wird mit der Erzeugung des Setzsignals 90a von der Torschaltung 90 gesetzt und bei Erzeugung des Rückstellsignals 162a durch den Komparator 162 rückgestellt. Das Flip-Flop 164 erzeugt ,_ somit ein Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulssignal 16aThe counter 163 starts counting clock pulses, counting from zero at a predetermined rate proceeds depending on a set signal 90a from a gate circuit 90. The set signal 90a is present also at the set input of the flip-flop 164. The comparator 162 sets the counter 163 to zero and sets it at the same time a reset signal 162a to the reset input R of the flip-flop 164 each time the count in the counter 163 reaches the value stored in the register 161. The flip-flop 164 is created with the generation of the set signal 90a is set by the gate circuit 90 and reset when the reset signal 162a is generated by the comparator 162. The flip-flop 164 generates , _ thus a fuel injection command pulse signal 16a
mit einer Impulsbreite, die dem in dem Register 161 gespeicherten Wert entspricht und einer Folgeperiode entsprechend dem Zeitintervall zwischen dem Auftreten aufeinanderfolgender Setzimpulse 90a. Das Kraftstoff-Einspritzbefehlssignal wird an die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen zur Zuführung einer gewünschten Kraftstoffmenge zum Motor angelegt.with a pulse width which corresponds to the value stored in the register 161 and a subsequent period corresponding to the time interval between the occurrence of successive set pulses 90a. The fuel injection command signal is used to deliver a desired amount of fuel to the fuel injectors applied to the engine.
Der Steuersignal-Generator 80 besitzt ein Register und einen Puffer zum Erzeugen eines Steuersignals 80a, das unter Steuerung des Digitalrechners 10 zwischen einem hohen und niedrigen Pegel wechselt. Das Steuersignal 80a ist an die Torschaltung 90 gelegt, die an einem Eingang das Trigger-Impulssignal 14a von dem Trigger-Impulsgenerator 14 und an dem anderen Eingang das Bezugsimpulssignal P von dem Kurbelwellen-Positionssensor empfängt. Die Torschaltung 90 spricht auf ein Steuersignal 80a mit hohem Pegel an, um das Trigger-Signal 14a von dem Trigger-Impulsgenerator 14 zu der Ausgangs-Steuereinheit 16 durchzulassen. Die Torschaltung 90 läßt das Bezugsimpulssignal P von dem Kurbelwellenpositionsfühler zu der Ausgangs-Steuerschaltung 16 abhängig von einemThe control signal generator 80 has a register and a buffer for generating a control signal 80a, the changes between a high and a low level under the control of the digital computer 10. The control signal 80a is applied to the gate circuit 90, which is at an input the trigger pulse signal 14a from the trigger pulse generator 14 and at the other input the reference pulse signal P receives from the crankshaft position sensor. The gate circuit 90 responds to a control signal 80a at high level to trigger the trigger signal 14a from the trigger pulse generator 14 to the output control unit 16 to let through. The gate circuit 90 leaves the reference pulse signal P from the crankshaft position sensor to the output control circuit 16 depending on one
niedrigen Pegel des Steuersignals 80a durch..low level of control signal 80a through ..
Der Digitalrechner 10 hält das Steuersignal 80a normalerweise auf seinem niedrigen Pegel und ändert es von dem niedrigen auf den hohen Pegel, wenn ein Fehler in dem Kurbelwellen-Positionsfühler oder der zugehörigen Datenverarbeitungsschaltung auftritt. Der Digitalrechner 10 prüft ein derartiges Fehlverhalten und ändert das Steuersignal 80a auf seinen hohen Pegel, wenn die Folgeperiode T (Px.) des Bezugsimpulssignals Pr gleich oder langer als ein Bezugswert T f ist, der auf einen Wert eingestellt werden kann entsprechend einer Bezugsimpulssignal-Wiederholungsperiode, die sich bei einer Motordrehzahl zwischen 20 bis 40 Umdrehungen pro Minute ergibt. Andererseits kann der Digitalrechner ein derartiges Fehlverhalten auch durch Vergleich eines aufgrund des Bezugsimpulssignals P berechneten Motordrehzahlwertes mit einem aufgrund des Kurbelwellen-Positionsimpulssignals P erhaltenenen Motordrehzahlwertes prüfen. Die Motordrehzahl kann erhalten werden durch Zählen der Anzahl des Auftretens der Kurbelwellen-Positionsimpulse P für eine vorbestimmte Zeit,beispielsweise 10,85 MikrοSekunden, oder durch arithmetisches Berechnen des Reziprokwertes der Folgeperiode der Bezugsimpulse Pr.The digital computer 10 normally holds the control signal 80a low and changes it from low to high when a failure occurs in the crankshaft position sensor or associated data processing circuitry. The digital computer 10 checks for such a malfunction and changes the control signal 80a to its high level when the following period T (P x .) Of the reference pulse signal P r is equal to or longer than a reference value T f which can be set to a value corresponding to a reference pulse signal - Repetition period resulting from an engine speed between 20 and 40 revolutions per minute. On the other hand, the digital computer can also check such a malfunction by comparing an engine speed value calculated on the basis of the reference pulse signal P with an engine speed value obtained on the basis of the crankshaft position pulse signal P. The engine speed can be obtained by counting the number of occurrences of the crankshaft position pulses P for a predetermined time, e.g. 10.85 microseconds, or by arithmetically calculating the reciprocal of the following period of the reference pulses P r .
Normalerweise gibt der Steuersignal-Generator 40 ein Steuersignal 80a mit niedrigem Pegel an die Torschal-Normally, the control signal generator 40 outputs a low level control signal 80a to the gate switch.
Q0 tung 90, so daß diese das Bezugsimpulssignal P von dem Kurbelwellen-Positionsfühler zu der Ausgangs-Steuerschal tung 16 durchläßt. Dies bewirkt, daß der Zähler beginnt Taktimpulse zu zählen und gleichzeitig das Flip-Flop 164 zu setzen. Das Flip-Flop 164 wird rückgestellt,Q 0 device 90, so that this device 16 passes the reference pulse signal P from the crankshaft position sensor to the output control circuit. This causes the counter to begin counting clock pulses and at the same time to set flip-flop 164. The flip-flop 164 is reset,
3g wenn der Zählwert in dem Zähler 163 den in dem Register 161 gespeicherten Wert erreicht. Somit erzeugt das Flip-Flop 164 ein Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulssignal 16a mit einer Impulsbreite entsprechend dem Kraftstoff-Ein- 3 g when the count value in the counter 163 reaches the value stored in the register 161. Thus, the flip-flop 164 generates a fuel injection command pulse signal 16a having a pulse width corresponding to the fuel injection
spritz-Impulsbreitenwert T. mit einer Folgefrequenz entsprechend derjenigen des Bezugsimpulssignals P2,. In diesem Falle wird der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T- durch den Digitalrechner aufgrund der Motorluftstrom-Geschwindigkeit und der Motordrehzahl bestimmt, wie dies noch beschrieben wird.injection pulse width value T. with a repetition frequency corresponding to that of the reference pulse signal P 2,. In this case, the fuel injection pulse width value T- is determined by the digital computer based on the engine airflow velocity and the engine speed, as will be described later.
Tritt ein Fehlverhalten in dem Kurbelwellen-Positionsfühler oder der zugehörigen Datenverarbeitungsschaltung auf, dann verändert sich das Steuersignal 80a von dem niedrigen auf den hohen Pegel, was bewirkt, daß die Torschaltung 90 das Bezugsimpulssignal P blockiert und stattdessen das Trigger-Impulssignal 14a von dem Trigger-Impulsgenerator 14 zu der Ausgangs-Steuereinheit 16 hindurchläßt. Dies bewirkt, daß der Zähler 163 Taktimpulse zu zählen beginnt und das Flip-Flop 164 gesetzt wird. Das Flip-Flop 164 wird zurückgestellt, wenn der Zählwert in dem Zähler 163 den in dem Register 161 gespeicherten Wert erreicht. Somit erzeugt das Flip-Flop 164 ein Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulssignal mit einer Impulsbreite entsprechend dem Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T. mit einer Folgefreuqenz entsprechend derjenigen des Trigger-Impulssignals 14a, d.h. entsprechend dem in dem Register 141 gespeicherten Wert. In diesem Falle wird der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T^ durch den Digitalrechner aufgrund der Motorluftstrom-Geschwindigkeit bestimmt, wie dies noch im einzelnen beschrieben wird.If a malfunction occurs in the crankshaft position sensor or the associated data processing circuit, then the control signal 80a changes from the low to the high level, which causes the gate circuit 90 to block the reference pulse signal P and instead the trigger pulse signal 14a from the trigger Pulse generator 14 to the output control unit 16 passes. This causes the counter 163 to begin counting clock pulses and the flip-flop 164 to be set. The flip-flop 164 is reset when the count value in the counter 163 reaches the value stored in the register 161. Thus, the flip-flop 164 generates a fuel injection command pulse signal having a pulse width corresponding to the fuel injection pulse width value T. With a repetition frequency corresponding to that of the trigger pulse signal 14a, that is, corresponding to the value stored in the register 141. In this case, the fuel injection pulse width value T ^ is determined by the digital computer based on the engine air flow speed, as will be described in detail later.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs des Digitalrechners 10, der in dem System der Fig. 4 zur arithmetischen Berechnung von Werten für den Kraftstoffzuführbedarf in Form der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite und der Einspritzzeitgabe. Das Rechnerprogramm läuft in Schritt 500 beim Auftreten eines Unterbrechungssignals ein, das von dem Eingangs-Steuereinheit- Fig. 5 shows a flow chart to illustrate the Operation of the digital computer 10, which is used in the system of FIG. 4 for the arithmetic calculation of values for the Fuel supply requirement in the form of the fuel injection pulse width and the injection timing. The computer program runs in step 500 when an interrupt signal occurs, which is issued by the input control unit
320606A320606A
zeitgeber an die zentrale Verarbeitungseinheit des Digitalrechners mit einer vorbestimmten Frequenz angelegt wird. In Schritt 501 in dem Programm wird der Folgefrequenzwert T (P_) des Bezugsimpulssignals P in den Rech-timer to the central processing unit of the digital computer is applied at a predetermined frequency. In step 501 in the routine, the repetition rate value is T (P_) of the reference pulse signal P in the calculation
nerspeicher eingelesen. Im folgenden Schritt 502 erfolgt eine Bestimmung, ob der eingelesene Folgefrequenz- bzw. -periodenwert T (P ) gleich oder größer einem Bezugswert Tref ist.read into memory. In the following step 502, a determination is made as to whether the read-in repetition frequency or period value T (P) is equal to or greater than a reference value T ref .
Trifft dies zu, dann läuft das Programm nach Schritt 503, wo das Steuersignal 80a auf seinem niedrigen Pegel gehalten oder dahin geändert wird. Im Schritt 504 wird der Motorluftstrom-Geschwindigkeitswert Q in den Rechnerspeicher eingelesen. Hierauf läuft das Programm nach Schritt 505, wo der Digitalrechner den Grundwert T für die Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite durch Dividieren des Motorluftstrom-Geschwindigkeitswertes Q durch den Motordrehzahlwert N berechnet. Hierauf wird im Schritt 506 der Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T- durch Multiplizieren des berechneten Kraftstoff-Einspritzimpulsbreiten-Grundwert T mit dem Korrekturfaktor C berechnet, der sich aus der Verarbeitung gemäß Schritt 203 der Fig. 3A ergibt.If so, then the program goes to step 503, where the control signal 80a is held at its low level or is changed to. In step 504, the Motor air flow speed value Q read into the computer memory. The program then continues Step 505 where the digital computer determines the basic value T for the fuel injection pulse width by dividing the engine airflow velocity value Q by the Engine speed value N calculated. Then, in step 506, the fuel injection pulse width value T- is determined Multiplying the calculated basic fuel injection pulse width value T by the correction factor C calculated, resulting from the processing according to step 203 of FIG. 3A.
Hierauf läuft das Rechnerprogramm nach Schritt 507, wo der berechnete Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert T. an das Register 161 ausgegeben wird, und dann nach Endschritt 515.The computer program then runs to step 507, where the calculated fuel injection pulse width value T. is outputted to the register 161, and then after Final step 515.
3q 1St jedoch die Antwort im Schritt 502 positiv, d.h. ja, dann läuft das Programm in Schritt 508,gemäß dem das Steuersignal 80a auf seinem hohen Pegel gehalten oder dahin geändert wird. In Schritt 509 des Programms wird der Motorluftstrom-Geschwindigkeitswert Q in den Rechnerspeicher eingelesen und in Schritt 510 berechnet der Digitalrechner einen akkumulativen Motorluftstrom-Geschwindigkeit swert Qs durch Addieren des gelesenen Mo- 3 q 1 St the answer in step 502 is positive, that is to say yes, then the program runs in step 508, according to which the control signal 80a is kept at its high level or is changed to that. In step 509 of the program, the engine airflow speed value Q is read into the computer memory and in step 510 the digital computer calculates an accumulative engine airflow speed value Qs by adding the read mo-
-ψ--ψ-
torluftstrom-Geschwindigkeitswerts zu dem vorhergehenden akkumulierten Motorluftstrom-Geschwindigkeitswert Qs1. Hierauf folgt der Prüfungsschritt 511· Hierbei wird geprüft, ob die akkumulative Summe der Anzahl von Malen, wie die Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerte addiert wurden, gleich 5 ist. Ist dies nicht der Fall, dann läuft das Programm zum Endschritt 515. Ansonsten läuft das Programm längs der JA-Linie zu Schritt 512, in demairflow speed value to the previous accumulated engine airflow speed value Qs 1 . This is followed by test step 511. It is checked whether the accumulative sum of the number of times the engine airflow velocity values have been added is equal to five. If this is not the case, then the program goes to final step 515. Otherwise, the program goes along the YES line to step 512 in which
der Digitalrechner einen Kraftstoff-Einspritzimpuls-10 the digital computer sends a fuel injection pulse 10
breitenwert T. durch Multiplizieren des berechneten akkumulativen Motorluftstrom-Geschwindigkeitswerts Qs mit dem Korrekturfaktor C berechnet, der sich aus Schritt 203 gemäß Fig. 3A ergibt, in Schritt 513 wird der berechnete Kraftstoff-Einspritzimpulsbreitenwert Ti an das Re gister 161 ausgegeben. Hier auf läuft das Programm zu einem Schritt gemäß dem der akkumulative Luftstrom-Geschwindigkeitswert Qs auf Null gestellt wird und dann zum Endschrittwidth value T. by multiplying the calculated accumulative engine airflow velocity value Qs by the correction factor C is calculated, which results from step 203 according to FIG. 3A, in step 513 the calculated one is calculated Fuel injection pulse width value Ti to the Re register 161 output. Here on, the program goes to a step according to which the accumulative airflow velocity value Qs is set to zero and then to the final step
Bei dieser Ausführungsform spricht das Kraftstoff-Einspritzsteuersystem auf ein Fehlverhalten des Kurbelwellen-Positionsfühlers oder der dazugehörigen Schaltung unter Verschieben seiner Arbeitsweise aus einer ersten Betriebsart in eine zweite Betriebsart an, wobei in der ersten Betriebsart Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulse, deren Impulsbreite aus einer Beziehung berechnet wurde, die die Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite als eine Funktion der Motorluftstrom-Geschwindigkeit und der DrehIn this embodiment, the fuel injection control system is speaking a malfunction of the crankshaft position sensor or the associated circuit, shifting its mode of operation from a first one Operating mode in a second operating mode, wherein in the first operating mode fuel injection command pulses, whose pulse width was calculated from a relationship that the fuel injection pulse width as a Function of engine airflow speed and rotation
3q zahl definiert, synchron mit der Motorumdrehung erzeugt werden und wobei in der zweiten Betriebsart die Kraftstoff-Einspritzbefehlsimpulse, deren Impulsbreite berechnet wurde, aus einer Beziehung, die die Kraftstoff-Einspritzimpulsbreite als eine Funktion des Motorluftstroms beschreibt, berechnet wird, eine vorbestimmte Frequenz haben. Somit werden von dem Motor Störungen ferngehalten, die sich aus einem derartigen Fehlverhai- 3 q number defined, generated synchronously with the engine revolution and wherein in the second operating mode the fuel injection command pulses, the pulse width of which has been calculated, is calculated from a relationship which describes the fuel injection pulse width as a function of the engine air flow, have a predetermined frequency . In this way, disturbances are kept away from the motor, which result from such a misbehavior.
ten des Fühlers oder der zugeordneten Schaltung ergeben könnten.th of the sensor or the associated circuit could.
Während die vorliegende Erfindung'im Zusammenhang mit besonderen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß viele Alternativen, Modifikationen und Veränderungen für den Fachmann möglich sind. Somit sollen auch alle derartigen Altivernativen, Modifikationen und Änderungen in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.While the present invention is related to particular embodiments has been described, it is Obviously, many alternatives, modifications, and changes are possible for those skilled in the art. Consequently All such alternatives, modifications, and changes are intended to be within the scope of the present invention fall.
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